劉 偉

（山西省交通信息通信有限公司，山西太原 030006）

視頻事件檢測技術(shù)是一種基于視頻圖像分析、計算機視覺技術(shù)對路面運動目標(biāo)進行檢測分析的視頻處理技術(shù)。隨著視頻監(jiān)控技術(shù)逐步進入高清化、數(shù)字化時代，視頻事件檢測技術(shù)得到了較大發(fā)展。與傳統(tǒng)的線圈檢測技術(shù)相比，其具有安裝維護方便、不破壞路面、不影響交通、綜合成本投入較低等優(yōu)勢。視頻事件檢測系統(tǒng)可對路面上發(fā)生的各類交通事件進行自動檢測、自動報警。該系統(tǒng)具有技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、運行可靠等優(yōu)點，作為交通管理的一種重要輔助手段，已越來越受到相關(guān)部門的重視和認(rèn)可。

1 視頻事件檢測系統(tǒng)方案

目前市場上常見的視頻事件檢測方案，主要基于交通事件檢測服務(wù)器的后端視頻檢測、基于視頻事件檢測攝像機的前端視頻檢測兩種典型方案。

1.1 后端檢測方案

（1）系統(tǒng)工作原理。

后端檢測方案主要通過交通事件檢測服務(wù)器獲取前端視頻采集設(shè)備壓縮后回傳的視頻流，對視頻進行分析，再將處理后的視頻數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、報警信息直接通過以太網(wǎng)交換機傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器、交通事件檢測管理平臺。

（2）系統(tǒng)組成。

視頻事件檢測系統(tǒng)主要由前端視頻采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、交通事件檢測設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和交通事件檢測管理平臺組成。

①前端視頻采集設(shè)備。利用安裝在高速公路上的各種高清攝像機對道路進行實時監(jiān)控，采集交通視頻圖像，以視頻的方式進行傳輸。

②網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。由光傳輸設(shè)備、交換機等通信鏈路共同組成，負責(zé)將前端視頻采集設(shè)備采集的交通視頻圖像傳輸?shù)浇煌ㄊ录z測設(shè)備。

③交通事件檢測設(shè)備。交通事件檢測服務(wù)器采用軟硬一體的方式，與交通事件檢測管理平臺、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備共同設(shè)置在監(jiān)控中心機房。交通事件檢測服務(wù)器獲取到視頻流后，通過智能算法分析交通視頻流，檢測到交通事件時，交通事件檢測服務(wù)器將產(chǎn)生的報警信息、相關(guān)的事件圖片發(fā)送給交通事件檢測管理平臺。

④數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器用來存儲交通事件信息及錄像記錄、交通流量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。

⑤交通事件檢測管理平臺。接收交通事件檢測設(shè)備上傳的交通事件信息和圖片，對交通事件信息進行實時報警提示、統(tǒng)計分析和產(chǎn)生報表，實現(xiàn)設(shè)備管理、用戶權(quán)限管理。

（3）系統(tǒng)特點。

①支持集中式和分布式安裝方式；

②可兼容各廠家前端設(shè)備，可充分利用原有設(shè)備；

③處理能力強，可以同時對多路視頻進行檢測；

④采用集中式管理方式，維護方便；

⑤可擴展性好。

1.2 前端檢測方案

（1）系統(tǒng)工作原理。

前端檢測方案通過視頻事件檢測攝像機對采集的高清視頻進行逐幀檢測，并分析無壓縮的原始視頻。在視頻事件檢測攝像機內(nèi)完成圖像采集、目標(biāo)定位、交通量采集等全部功能，再將視頻事件檢測攝像機處理后的視頻數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、報警信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器、綜合管理平臺。

（2）系統(tǒng)組成。

視頻事件檢測系統(tǒng)主要由前端視頻采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、綜合管理平臺組成。

①前端視頻采集設(shè)備。在高速公路上安裝視頻事件檢測攝像機，視頻事件檢測攝像機不同于普通的攝像機，其具備交通事件檢測和交通參數(shù)檢測功能的攝像機，在該攝像機上可同時完成視頻采集、目標(biāo)定位、交通事件檢測、交通量檢測功能，并對監(jiān)控畫面進行智能視頻分析。

②網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。主要由光傳輸設(shè)備、交換機等通信鏈路共同組成，負責(zé)將視頻事件檢測攝像機處理后的視頻數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、報警信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器、綜合管理平臺。

③數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器可存儲交通事件信息及錄像記錄、交通流量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。

④綜合管理平臺。接收視頻事件檢測攝像機處理后的各種數(shù)據(jù)，對交通事件信息進行實時報警提示、統(tǒng)計分析和產(chǎn)生報表，對視頻事件檢測攝像機進行配置管理、用戶權(quán)限管理。

（3）系統(tǒng)特點。

①檢測距離更遠，檢測精度更高；

②分析前端事件，提高分析效率和事件檢測實時性；

③節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，釋放服務(wù)器運算能力；

④簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)省機房空間。

1.3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理流程

后端檢測業(yè)務(wù)處理流程如圖1所示，前端檢測業(yè)務(wù)處理流程如圖2所示。

圖1 后端檢測業(yè)務(wù)處理流程

圖2 前端檢測業(yè)務(wù)處理流程

1.4 系統(tǒng)功能

視頻事件檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各類交通事件的自動檢測，包括違法停車、車輛逆行、行人、拋撒物、交通擁堵、火災(zāi)等事件檢測功能。

（1）違法停車檢測。

針對禁止停車區(qū)域，系統(tǒng)在該區(qū)域設(shè)置規(guī)則，當(dāng)有車輛在此停留，并超過設(shè)定時間，系統(tǒng)將判定該車為違章停車，并調(diào)用攝像頭進行抓拍。

（2）車輛逆行檢測。

對車輛在檢測區(qū)域內(nèi)逆行或倒車的情況進行檢測，有車輛違反行駛方向而逆向行駛或倒車時，系統(tǒng)可及時報警。

（3）行人檢測。

檢測行人穿越主路、車道滯留等危險行為，行走時間或行走距離不小于某一設(shè)定值。

（4）拋灑物檢測。

高速公路上貨車眾多，滿載的貨車會有貨物掉落到路面，系統(tǒng)可第一時間發(fā)現(xiàn)拋灑物，告知監(jiān)控人員，對于拋灑物的大小，可在算法內(nèi)進行設(shè)置，減少不必要的誤報。

（5）交通擁堵檢測。

系統(tǒng)對高速公路上因交通事故、雨、雪、大霧等天氣造成車輛長時間滯留、排隊、無法通行的情況進行實時報警、提示，提前告知交通、警察等管理部門，以便采取提前分流、誘導(dǎo)提示等手段進行調(diào)控。

（6）火災(zāi)檢測。

對隧道內(nèi)煙霧、火災(zāi)情況進行識別，發(fā)出報警信號，及時處理防范火災(zāi)。

2 視頻事件檢測系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題

（1）視頻檢測精度的問題。

視頻事件檢測系統(tǒng)基于攝像機采集的視頻圖像進行分析處理，攝像機的安裝位置及安裝高度影響視頻檢測精度。惡劣天氣、光線變化、復(fù)雜的道路狀況等環(huán)境因素均會對視頻檢測精度產(chǎn)生影響。

（2）交通事件誤報和漏報的問題。

視頻事件檢測系統(tǒng)采用了模糊識別技術(shù)，在復(fù)雜多變的道路環(huán)境條件下，無法做到檢測數(shù)據(jù)的絕對準(zhǔn)確，存在誤報和漏報問題。

3 提高視頻事件檢測系統(tǒng)性能的建議

（1）為了達到較好的檢測效果，應(yīng)選取成像質(zhì)量高的攝像機產(chǎn)品。攝像機安裝高度約為6～15 m，視域取決于安裝高度和鏡頭焦距。攝像機的安裝位置根據(jù)攝像機類型的不同一般安裝在高速公路中間隔離帶、路邊防護欄外路肩、路邊防護欄外高地，隧道內(nèi)的洞頂中間位置或洞壁位置等區(qū)域。

（2）運用更智能先進的算法對交通事件進行檢測分析，加強對惡劣天氣、光線變化及復(fù)雜的道路狀況等環(huán)境因素的抗干擾性，對夜間光線不足、路面積水反光、車輛陰影、攝像機抖動等干擾因素進行過濾，提高視頻事件檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，有效減少誤報率。

4 結(jié)語

隨著我國交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，交通事故和交通擁堵明顯上升，交通現(xiàn)代化發(fā)展的同時，管理負擔(dān)不斷加大。運用視頻事件檢測系統(tǒng)可自動檢測交通事件，實時快速報警，為高速公路的日常通行及交通安全管理提供幫助，提升高速公路的運營效率。